門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工中的幾點(diǎn)體會(huì)

1、門式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房幾點(diǎn)質(zhì)量問(wèn)題的分析摘 要：本文總結(jié)了輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房工程設(shè)計(jì)、施工以及售后服務(wù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一些問(wèn)題原因分析及解決辦法。關(guān)鍵詞：輕鋼結(jié)構(gòu) 門式鋼架 質(zhì)量問(wèn)題 設(shè)計(jì)施工原因分析一 設(shè)計(jì)方面 1、 防水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1）門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS 102：98）中規(guī)定：門式剛架輕型房屋屋面坡度宜取1/81/20，在雨水較多的地區(qū)宜取其中的較大值。在實(shí)際設(shè)計(jì)工程中，建設(shè)單位為節(jié)省資金或者其他原因，要求盡量減小屋面坡度，設(shè)計(jì)單位又往往死搬硬套規(guī)定，不考慮實(shí)際情況。于是導(dǎo)致很多工程屋面坡度過(guò)小，屋面雨水不能及時(shí)排入天溝，屋面積水而造成屋面滲水現(xiàn)象。2）缺少節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，施工單位隨意選

2、用節(jié)點(diǎn)做法，屋脊處女兒墻高度不夠，伸出屋面的管道、排氣道位置不妥或高度不夠，以至影響防水層施工困難。  3）圍護(hù)部分彩板過(guò)薄，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用，外板腐蝕或者受溫度影響變形，板之間縫隙增大。4） 屋面雨水系統(tǒng)未按規(guī)范設(shè)置溢流措施，暴雨強(qiáng)度超過(guò)雨水系統(tǒng)排放能力時(shí)就會(huì)超過(guò)搭接縫，甚至漫上屋面，造成事故。5） 規(guī)范規(guī)定構(gòu)件變形控制值，檁條撓度L180，屋面梁撓度L180(式中L為受彎構(gòu)件的跨度)，屋面檁條截面設(shè)計(jì)太小、間距過(guò)大，在風(fēng)荷載作用下檁條和壓型板變形就會(huì)過(guò)大。6）未充分考慮結(jié)構(gòu)變形、溫差變形、干縮變形、振動(dòng)等影響，設(shè)防不滿足基層變形的需要。2、屋面活荷載取值 框架荷載取0.3kN/

3、已經(jīng)沿用多年，但屋面結(jié)構(gòu)，包括屋面板和檁條，其活荷載要提高到0.5kN/。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定不上人屋面的活荷載為0.5kN/，但構(gòu)件的荷載面積大于60的可乘折減系數(shù)0.6。門式剛架一般符合此條件，所以可用0.3kN/，與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范保持一致。國(guó)外這類，要考慮0.15-0.5N/的附加荷載，而我們無(wú)此規(guī)定，遇到超載情況，就要出安全問(wèn)題。設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)提高至0.5kN/。現(xiàn)在有的框架梁太細(xì)，檁條太小，明顯有人為減少荷載情況，應(yīng)特別注意，決不允許在有限的活荷載中“偷工減料”。 3、屋脊垂度要控制 框架斜梁的豎向撓度限值一般情況規(guī)定為1/180，除驗(yàn)算坡面斜梁撓度外，是否要驗(yàn)算跨中下垂度？過(guò)去不明確，

4、可能不包括屋脊點(diǎn)垂度?，F(xiàn)在應(yīng)該是計(jì)算的。一般是將構(gòu)件分段，用等截面程序計(jì)算，每段都要計(jì)算水平和豎向位移，不能大于允許值，等于要驗(yàn)算跨中垂度?？缰写苟确从澄菝尕Q向剛度，剛度太小豎向變形就大。要的度本來(lái)就小，脊點(diǎn)下垂后引起屋面漏水，是漏水的原因之一。有的工程由于屋面豎向剛度過(guò)小，第一榀剛架與山墻間的屋面出現(xiàn)斜坡，使屋面變形。本人有此想法，剛架側(cè)移后，當(dāng)山尖下垂對(duì)坡度影響較大時(shí)（例如使坡度小于1/20），要驗(yàn)算山尖垂度，以便對(duì)屋面剛度進(jìn)行控制。 4、鋼柱換砼柱 少數(shù)設(shè)計(jì)的門式剛架，采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成，斜梁用豎放式端板與砼柱中的預(yù)埋螺栓相連，形成剛接，目的是想節(jié)省鋼材和降低造價(jià)。在廠房中，

5、的確是有用砼柱和鋼桁架組成的框架，但此時(shí)梁柱只能鉸接，不能剛接。多高層建筑中，鋼梁與墻的連接也是如此。因?yàn)榛炷潦且环N脆性材料，雖然構(gòu)件可以通過(guò)配筋承受彎矩和剪力，但在連接部位，它的抗拉、抗沖切的性能很弱，在外力作用下很容易松動(dòng)和破壞。有些設(shè)計(jì)，在門式剛架設(shè)計(jì)好之后，又根據(jù)業(yè)主要求將鋼柱換成砼柱，而梁截面不變。應(yīng)當(dāng)指出，砼柱加鋼梁作成排架是可以的，但將剛架的鋼柱換成砼柱，而鋼梁不變，是不行的。由于連接不同，構(gòu)件內(nèi)力也不同，有的工程斜梁很細(xì)，可能與此有關(guān)。5、檁條計(jì)算不安全 檁條計(jì)算問(wèn)題較大。檁要是冷彎薄壁構(gòu)件，受壓板件或壓彎板件的寬厚比大，在受力時(shí)要屈曲，強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)采用有效寬度，對(duì)原有截面要減

6、弱，不能象熱軋型鋼那樣全截面有效。有效寬度理論是在冷彎薄壁型鋼構(gòu)件技術(shù)規(guī)范（GB500182002）中講的，有的設(shè)計(jì)人員恐怕還不了解，甚至有些設(shè)計(jì)軟件也未考慮。但是，設(shè)計(jì)光靠軟件不行，還要能判斷。軟件未考慮的，自己要考慮。再有，設(shè)計(jì)人員往往忽略強(qiáng)度計(jì)算要用凈斷面，忽略釘孔減弱。這種減弱，一般達(dá)到6-15%，對(duì)小截面窄翼緣的梁影響較大。剛架整體分析采用的是全截面，如果強(qiáng)度計(jì)算不用凈截面，實(shí)際應(yīng)力將高于計(jì)算值。規(guī)范4.1.8、9條規(guī)定：“結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受拉強(qiáng)度應(yīng)按凈截面計(jì)算；受壓強(qiáng)度應(yīng)按有效截面計(jì)算；穩(wěn)定性應(yīng)按有效截面計(jì)算。變形和各種穩(wěn)定系數(shù)均可按毛截面計(jì)算”。有的單位看到國(guó)外資料中檁條很薄，也想用薄

7、的。國(guó)外檁條普遍采用高強(qiáng)度低合金鋼，但我國(guó)低合金鋼Q345的沖壓性能不行，只有用Q235的。國(guó)外是按有效截面計(jì)算承載力的。如果用Q235的，又想用得薄，計(jì)算時(shí)還不考慮有效截面，荷載稍大時(shí)檁條就要垮。二施工方面 1、 屋面及維護(hù)結(jié)構(gòu)漏水： 1）施工過(guò)程中對(duì)屋面圍護(hù)不注意保護(hù)，隨意踩踏屋面，破壞了屋面的平整度，甚至出現(xiàn)裂紋，密封膠量不足，位置不正確，打拉鉚釘過(guò)多，并且未進(jìn)行防水處理。) 2）天溝不進(jìn)行防腐，有些施工單位在進(jìn)行天溝防腐時(shí)，只是刷防銹漆或者瀝青漆，使用一段時(shí)間后，天溝腐蝕嚴(yán)重。 3）鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面板，因跨度過(guò)大，屋面板存在搭接，雖然在搭接等處采用了聚氨酯密封膠和138900縫

8、合釘?shù)忍幚?，但安裝時(shí)往往很難達(dá)到設(shè)計(jì)理論標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致漏雨。4）天溝橫向沒(méi)有坡度，制作時(shí)至少應(yīng)留0.5的坡度。2、柱子拔出 有的剛架在大風(fēng)時(shí)柱子被拔起，這是實(shí)際中常出現(xiàn)的事故。主要原因不是剛架計(jì)算失誤，而且設(shè)計(jì)柱間支撐時(shí)，未考慮支撐傳給柱腳的拉力。尤其是房屋縱向尺度較小時(shí)，只設(shè)置少量柱間支撐來(lái)抵抗縱向風(fēng)荷載，支撐傳給柱腳的拉力很大，而柱腳又沒(méi)有采取可靠的抗拔措施，很可能將柱子拔起。，因此，在風(fēng)荷載較大的地區(qū)剛架柱受拉時(shí)，在柱腳應(yīng)考慮抗拔構(gòu)造，例如錨栓端部設(shè)錨板等。 3、沒(méi)有柱間支撐 這種情況最近較多，這樣肯定不行。目前沒(méi)有任何一本規(guī)范允許不設(shè)支撐。特別是柱間支撐，受力較大，絕不能省略。4、端板合不

9、上 端板連接是結(jié)構(gòu)的重要部位。由于加工要求不嚴(yán)，而腹板與端板間夾角又大，有的工程兩塊端板完全對(duì)不上，合不起來(lái)。強(qiáng)行用螺栓拉在一起，仍留下很寬縫隙，嚴(yán)懲影響工程質(zhì)量。 5保溫材吸水超重 有些房屋雪不大就垮了，究其原因，是屋面防水施工太差，雪融化后水逐漸滲入，為保溫村所吸收。今年冬季落雪多次，遷延時(shí)間較長(zhǎng)。屋面的設(shè)計(jì)荷載很小時(shí)，當(dāng)吸水量達(dá)至一定程序，超過(guò)了結(jié)構(gòu)的承載能力，就要倒塌。 6保溫材料安裝混亂 保溫材料一般采用玻璃棉，其厚度根據(jù)熱功計(jì)算確定。正規(guī)做法是采用背面帶鋁箔隔汽層的玻璃棉，有的不用鋁箔，用牛皮紙，我不清楚牛皮紙是否可作隔汽層，如果可以，也比不用任何隔汽層好。防止冷凝水向室內(nèi)滴水，是房屋的使用要求之一。有人以為鋁箔只是為了美觀，或承受拉力，實(shí)際上它的主要作用是作隔汽層。承受懸掛時(shí)的拉力還可以用玻璃纖維布或鋼絲網(wǎng)?，F(xiàn)在看到有些工程，玻璃棉不用任何隔汽層。另外，當(dāng)采用內(nèi)層鋼板吊頂時(shí)，不是將保溫卷材壓在檁條上，而是為了施工方便，將保溫材剪斷，放在檁條之間的吊頂上，形成冷橋。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，當(dāng)保溫卷材有